變性淀粉在調味品中的功用分析

◎ 別平平，陳燕芳，張子倩，梁逸超，王家敏，高家律

(1.廣東海天創新技術有限公司，廣東 佛山 528000；2.江蘇天將生物科技有限公司，江蘇 宿遷 223800；3.佛山市海天（高明）調味食品有限公司，廣東 佛山 528511；4.佛山市國創生物發酵食品技術創新中心，廣東 佛山 528000)

調味品是指能夠調節食品味道的物料，具有改善食品體態、使用便捷的特點，而復合調味品是由兩種及多種調味品為主要原料加工的調料，由于能夠迎合大眾多樣化的需求，近年來更是受到廣大消費者的青睞[1]。與基礎調味料相比，復合調味品具有兩種及多種口味，如番茄醬、沙拉醬、蛋黃醬和風味醬，其組分更為復雜，往往含有高鹽分或處于強酸性環境，加工過程中經過長時間剪切或高溫處理，可能導致黏度顯著下降，儲存過程中甚至化水分層，嚴重影響產品品質，降低消費者的感官和使用體驗[2]。研究發現膠體或變性淀粉能夠賦予食品體系更高的黏度，改善調味品流動性，其結構中的親水性基團還能有效緩解貨架期內出現的析水分層現象，同時淀粉由于具有來源廣泛、廉價易得的優勢，在調味品中得到了廣泛應用[3]。

1 變性淀粉的方式及性質

通過采用物理、化學或生物酶法等變性方式對原淀粉進行加工處理，改變淀粉的性質，以滿足生產和生活需要，這種方法得到的淀粉稱為變性淀粉，又稱淀粉衍生物，目前應用最為廣泛的變性方式為化學變性。化學變性是指通過加入化學試劑，使其與淀粉葡萄糖單元上的醇羥基反應，在淀粉分子上引入了化學基團，進而改變淀粉的結構和性質，主要包括醚化、酯化和氧化等過程[4]。原淀粉經過醚化或酯化處理后，糊化溫度顯著降低，親水性、糊液透明度和凍融穩定性顯著提高。與三偏磷酸鈉、三氯氧磷或己二酸等具有兩個或多個官能團的試劑反應后，淀粉分子之間通過交聯鍵連接，分子結構增強，在酸性、高溫和剪切條件下的黏度穩定性提高，作為增稠穩定劑應用于條件苛刻的生產加工過程中極具優勢[5]。此外，淀粉與辛烯基琥珀酸酐酯化后，淀粉分子上由于引入了親水性的羧基和疏水性的碳鏈基團，具有乳化性，能夠顯著降低油水界面的表面張力。結合上述兩種或多種方式對原淀粉進行加工處理，能夠同時賦予淀粉多種化學變性的優良性質，進而擴大其應用范圍[6]。

2 變性淀粉在復合調味品中的應用

2.1 勾芡和提亮作用

變性淀粉作為食品添加劑，常常需要先經過糊化處理，再應用于家庭和食品工業化生產過程中，其中最基本的功能是用于勾芡和提高食品亮度與光澤。張微等[7]探究了糖、醬油、鹽和淀粉等原輔料對紅燒鲅魚調味汁感官品質的影響，并對其制備工藝進行優化，將其作為基礎配方開發一款兼具紅燒與魚肉兩種香氣的罐頭，發現加入淀粉能夠提高湯汁的光澤和亮度，增加菜品的美觀程度，得到最佳工藝配方為食鹽2%、白砂糖9%、味精2%、醬油3%和淀粉3.2%，加熱溫度90 ℃，加熱時間40 min。

任欣榮等[8]以克氏原螯蝦殼粉、老抽、白砂糖、甜面醬和淀粉等為原材料，探究了淀粉、糖、蝦殼粉對氏原螯蝦殼復合調味醬色澤、形態、香氣和滋味4 個 方面感官品質的影響，發現淀粉用量為5%～15%，調味醬體態稀，成型差；淀粉用量為15%時調味醬色澤明亮，光澤度和成型性好，用量超過30%時體系黏稠結塊，口感變差，得到兼具良好體態、風味和色澤的調味醬配方為蝦殼粉0.4%、淀粉15%、白砂糖20%、甜面醬40%、食用油7%、芝麻9%、老抽3%、生抽4%、味精0.7%和十三香0.3%。

2.2 作為增稠穩定劑

復合調味品是由兩種及以上調味品為主要原料，加入或不加入其他食品添加劑或香辛料加工而成，與固態調味料相比，復合調味品通常為液態或者半固態，體系中含有一定的水分，具有良好的流動性，為了保證調味品中各組分均勻穩定分布，離不開增稠劑的作用[9]。變性淀粉如羥丙基淀粉及醋酸酯淀粉，由于分子鏈上引入了羥丙基和醋酸酯基，淀粉顆粒更易于膨脹，親水性和持水力增強，能夠緩解調味品在貨架期內析水等不穩定現象發生；經過交聯復合改性后，淀粉分子間氫鍵作用增強，顆粒膨脹程度受到抑制，在強酸性、高剪切和高溫加工條件下黏度仍然保持穩定，能夠滿足生產加工需要[10]。

王嫣等[3]發現木薯原淀粉和蠟質玉米原淀粉在鹽溶液中剪切黏度穩定性較差，分別對兩種原淀粉進行乙酰化和己二酸酯化復合變性處理后，黏度穩定性明顯提高，耐鹽性較好，且以蠟質玉米淀粉為原料制備的乙酰化雙淀粉己二酸酯的耐鹽性和抗剪切性更好；此外還以蠟質玉米淀粉為原料，分別制備了黏度接近的乙酰化雙淀粉己二酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯和羥丙基二淀粉磷酸酯，對比了上述3種復合變性淀粉在同一濃度鹽溶液中的耐剪切性能，結果顯示羥丙基二淀粉磷酸酯的增稠穩定性最好，交聯程度更高的變性淀粉更適合用于高鹽分和高剪切醬料體系中。

果醬是以水果、糖、酸和淀粉等原料制成的一種半固態調味品，可以用于蛋糕裱花或餅干夾心，因口味豐富、使用方便贏得廣大消費者的喜愛。果醬含水量很高，通常為30%～70%，于2 ～4 ℃條件下儲存，因此如何避免果醬在低溫條件下淀粉加速老化和反復凍融導致析水是果醬加工至關重要的問題。李雪萍[11]以玉米淀粉為原料合成了羥丙基二淀粉磷酸酯，以抗凍性為指標優化了果膏的制備工藝，得到最佳配方為糊化溫度80 ℃、pH 值4.0、糊化時間15 min 和加糖量25%，此條件下制備的果膏凍融5 周期的平均析水率為5.81%；與立高果膏相比，該配方制備的果膏抗凍性和涂抹性得到改善，析水率也顯著降低。烘焙型果醬經過高溫焙烤后，水分散失，表面可能出現起皮或塌陷，因此需要加入持水性和耐高溫的變性淀粉提高其耐烘焙性。劉希濤[12]以低甲氧基果膠、乙酰化雙淀粉己二酸酯和羥丙基二淀粉磷酸酯為復配增稠劑，以荔枝、菠蘿和冬瓜為原料，得到焙烤型復合低糖荔枝果醬的最佳配比為果醬原料配比3 ∶2 ∶5，檸檬酸添加量0.18%，增稠劑添加量為低甲氧基果膠0.2%、乙酰化雙淀粉己二酸酯1.0%、羥丙基二淀粉磷酸 酯1.0%。

番茄醬是以濃縮番茄汁為主，糖、食醋和其他食品添加劑為輔的具有酸甜口感的一類醬料，加入親水性膠體或變性淀粉可以提高其黏稠度和可涂抹性，預防儲存過程中析水等質量問題。房麗娜[13]對比了不加淀粉、加入木薯原淀粉或加入磷酸酯淀粉3種條件下制備的番茄醬的pH 值、可溶性固形物含量、水分含量和黏度值，發現pH 值和可溶性固形物含量差異不大，但不添加淀粉的番茄醬水分含量最低和黏度最高，添加磷酸酯淀粉的番茄醬水分含量最高和黏度最低；通過對番茄醬進行染色實驗，與原淀粉相比，磷酸酯淀粉在番茄醬中分布更為均勻；原子力顯微鏡結果顯示不添加淀粉的番茄醬表面粗糙，而添加淀粉后表面更為光滑，其中添加磷酸酯的番茄醬表面凸起最少，最終表明加入磷酸酯淀粉有利于改善番茄醬的口感和組織結構。

黃小青等[14]探究了變性淀粉的添加量對風味番茄醬色澤、香氣、體態和口感4 個方面感官品質的影響，結果顯示，隨著變性淀粉用量的增加，感官品質呈現先升高后下降的趨勢，當添加量為3%時，感官品質最佳，原因可能是在膠體的協同作用下，加入適量變性淀粉有利于改善番茄醬的體態，當用量超過3%后，提高了番茄醬的黏度，顯著降低其流動性。

盧文靜等[15]以大豆油、雞蛋、白醋、食鹽、羥丙基二淀粉磷酸酯和洋蔥粉等為主要原料，探究了洋蔥味沙拉醬的制作工藝，發現羥丙基二淀粉磷酸酯添加量過低時，醬體流動性太大；添加量過高時，醬體黏稠表面粗糙，當變性淀粉用量為2.5%時，沙拉醬細膩光滑，感官評分最高，結果表明羥丙基二淀粉磷酸酯作為增稠穩定劑，能夠改善沙拉醬的體態和流態。

李龍等[16]以芥末醬和郫縣豆瓣醬為主要原料，黃原膠和變性淀粉為復配增稠劑，醬油、食鹽等為輔料，根據感官評分結果優化了該郫縣豆瓣芥末醬的制作配方，并對其揮發性風味物質進行了分析，發現通過添加增稠劑可以調節醬的稠度和形態，當添加量為3.2%（黃原膠∶變性淀粉=1 ∶2）時，口感和形態最佳。

吳文龍等[17]以紫蘇粉、辣椒粉、茴香粉和淀粉等為原輔料，進行了紫蘇復合調味醬的制備工藝優化，實驗發現不同來源的變性淀粉本身會影響調味醬的感官品質，其中加入玉米淀粉的調味醬醬體黏度低，流動性更大，經過滅菌后醬體出現析水現象；加入木薯淀粉后醬體黏稠，滅菌后體系穩定不析水，但醬體表面粗糙；而加入小麥淀粉的調味醬黏度適宜，體系穩定，口感光滑細膩，感官品質最佳，表明淀粉作為增稠劑和穩定劑在調味醬中發揮了重要作用。

2.3 作為乳化穩定劑

制作蛋黃醬和傳統沙拉醬的主要原料為植物油、食鹽、雞蛋和食醋，其中蛋黃中的卵磷脂是一種天然高效的乳化劑，在劇烈的機械攪拌情況下發揮乳化作用，體系中的油、水比例、乳化劑和食醋的用量都對調味醬的長期儲存穩定至關重要。與原淀粉相比，變性淀粉的分子結構上引入了疏水性的碳鏈基團，同時具有親水性羥基，因此有望替代蛋黃作為乳化穩定劑應用于沙拉醬和蛋黃醬等需要乳化穩定的復合調味醬中。

陳穎嫻等[18]以預糊化羥丙基二淀粉磷酸酯、辛烯基琥珀酸淀粉鈉和黃原膠復配使用，探究了上述3種成分對沙拉醬黏度、耐烘焙性、低溫穩定性、質構和感官品質的影響；實驗顯示當羥丙基二淀粉磷酸酯添加量為4.5%時，高溫烘焙保型性和低溫穩定性較好，繼續提高用量至6%時，由于淀粉的增稠作用導致高溫烘焙過程中開裂；辛烯基琥珀酸淀粉鈉的乳化性有利于提高沙拉醬的光澤度和挺立度，改善其口感和品質，當黃原膠用量為0.3%，預糊化羥丙基二淀粉磷酸酯用量為4.5%，辛烯基琥珀酸淀粉鈉用量為3%制備的烘焙型沙拉醬口感細膩，體態較好。

王勝利[19]采用植物油、蛋黃、黃原膠、白醋和變性淀粉等主要原料，采用冷加工方式制備了烘焙型沙拉醬，探究了羥丙基交聯復合變性淀粉（HS-HP-310、HS-HP-320）和乙酰化二淀粉磷酸酯（HS-AP-411、HS-AP-415）對沙拉醬結構的影響，發現以HS-HP-310 或HS-HP-320 為原料制備的烘焙型沙拉醬挺度、光澤度和細膩度好，均不析油，而以HS-AP-411 或HSAP-415 為原料制備的沙拉醬挺度、光澤度和細膩度更差，且均出現析油，表明羥丙基交聯淀粉更適用于烘焙型沙拉醬加工中，具有良好的保型性，同時也能改善乳化性。

羅新也[20]以羥丙基變性淀粉和乙酰化二淀粉磷酸酯為原料制作了淀粉質烘焙型沙拉醬，結果顯示變性淀粉的添加有利于保持沙拉醬的黏度穩定性，增強乳化作用；以羥丙基變性淀粉為原料制備的沙拉醬表面光滑，色澤良好，耐高溫性和耐低溫性能好。

欒春寧[21]探究了大豆油添加量、黃原膠、辛烯基琥珀酸淀粉鈉及單硬脂酸甘油對自制發酵芥辣醬體系穩定性和感官品質的影響，發現隨著辛烯基琥珀酸淀粉鈉用量增加，感官評分呈現先升高后降低的趨勢，原因是辛烯基琥珀酸淀粉鈉分支結構形成了空間位阻，有利于乳液穩定，緩解油水分離，當辛烯基琥珀酸淀粉鈉添加過多時，芥辣醬過于黏稠，流動性和可涂抹性差，降低了醬體品質，最終得到芥辣醬的配方：黃原膠添加量為0.2%、大豆油添加量為8.0%、辛烯基琥珀酸淀粉鈉添加量為4.0%、單硬脂酸甘油酯添加量為0.5%。

2.4 作為脂肪替代物

雞蛋中除了卵磷脂作為乳化劑以外，蛋黃中的高膽固醇會對人體健康造成嚴重危害。此外，植物油是不可缺少的食品組分，能夠賦予調味醬良好風味和口感，同時也給消費者帶來了如肥胖和心腦血管等疾病的潛在風險，人們越來越提倡兼具口感和健康低脂的飲食方式。近年來也有學者開展了變性淀粉作為脂肪替代物在蛋黃醬或沙拉醬中的相關應用研究，為淀粉質低脂復合調味醬的開發提供一定的理論基礎。

姜雯翔等[22]用α-中溫淀粉酶處理秈米制備了不同DE 值的大米糊精，將其作為脂肪替代物制備了低脂蛋黃醬，并將其與全脂蛋黃醬和以法國羅蓋特麥芽糊精（Glucidex 1）為脂肪替代物的低脂蛋黃醬進行了對比，結果顯示當DE 值為1.5 時，大米糊精的凝膠性質與Glucidex 1 最為接近，以DE 值為1.5 的大米糊精替代30%脂肪，制備的低脂蛋黃醬流變學性質和感官品質最好，最接近于全脂蛋黃醬。

KLAOCHANPONG 等[23]對比了原淀粉或脫支淀粉與辛烯基琥珀酸酐酯化的反應效率，結果顯示脫支淀粉比原淀粉的反應效率更高；以原淀粉或脫支淀粉與3%辛烯基琥珀酸酐反應合成了辛烯基琥珀酸淀粉鈉（分別記作OS 淀粉、OS-DB 淀粉），并將上述 4種淀粉作為脂肪替代物應用于沙拉醬中，結果顯示以原淀粉或OS 淀粉為原料制作的沙拉醬放置3 d 后黏度顯著下降，而以脫支淀粉或OS-DB 淀粉為原料制作的沙拉醬的體態和穩定性與市售低脂沙拉醬相似，儲存期長達90 d，且熱量低于市售低脂沙拉醬。

王嫣等[24]以油、糖、醋、黃原膠和可溶性羥丙基二淀粉磷酸酯等為原料采用冷加工手段制備了低脂含淀粉無蛋沙拉醬，分析了變性淀粉對沙拉醬黏度的影響，結果顯示該羥丙基二淀粉磷酸酯在剪切條件下黏度穩定性好，沙拉醬黏度隨著變性淀粉用量增加而增加；并比較了低脂無蛋沙拉醬與市售傳統乳脂型全蛋沙拉醬（含油量為65%）的質構和流變性質，發現當油量為20%的無蛋沙拉醬中加入5.0%～5.5%羥丙基二淀粉磷酸酯時，沙拉醬色澤、稠度和挺度較好，兩種沙拉醬質構和流變學性質趨勢相似，表明變性淀粉作為脂肪替代物制備的沙拉醬具有良好的質構和口感，其脂肪含量和膽固醇含量更低。

3 結語

綜上所述，變性淀粉因其來源廣泛、價格低廉的優勢，在復合調味品的生產加工中得到普遍應用。由于淀粉的來源和變性的方式決定了淀粉的結構和性質，在實際生產加工過程中，需要根據復合調味品的種類和性質，更有針對性地選擇最適宜的變性淀粉，這樣才能使其真正發揮作用，達到改善產品感官品質和保持貨架期內質量穩定的最終目的。淀粉是人體攝入碳水化合物的主要來源，在體內被消化酶作用后降解產生葡萄糖，提供人體日常生命活動所需的能量。隨著社會經濟發展和人們生活水平的不斷提高，大眾面臨高碳水和高熱量飲食結構帶來的肥胖、高血糖和高血脂等疾病風險，越來越提倡一種低脂、減糖的健康飲食方式。有不少學者通過采用物理、化學和生物酶法等方式對淀粉進行變性處理，得到的變性淀粉無法被健康人體小腸消化吸收，攝入后也不會引起人體血糖水平的顯著變化，實現提高淀粉抗消化性能的目的，能被高血糖和糖尿病患者食用，這類淀粉又稱為抗性淀粉。今后要更加關注變性淀粉的抗消化性能及其作為脂肪替代物方面的相關研究，迎合廣大消費者對低脂低熱量的健康飲食方式的需求，為低脂復合調味品的開發提供更堅實的理論依據。